L'expérience FEMTOARPES a pour principe la photoémission résolue en Angle (ARPES) et en temps à l’échelle de la femto-seconde. Le dispositif  est composé d’un échantillon placé sur un manipulateur sous ultra-vide (<10-10 mbar), éclairé par 2 faisceaux lasers pulsés (méthode pompe-sonde) et placé face à un analyseur qui permet le tri des électrons en angle et en énergie

Full characterization and optimization of a femtosecond ultraviolet laser source for time and angle-resolved photoemission on solid surfaces; J. Faure, J. Mauchain, E. Papalazarou, W. Yan, J. Pinon, M. Marsi, and L. Perfetti, Rev. Sci. Instrum. 83, 043109 (2012).

Projet FEMTOARPES

Visite des installations ARPES du LPS-LSI

Vidéo réalisée réalisée dans le cadre des "FOCUS recherche du GDR UP", consacrés à la présentation des activités de recherche des laboratoires membres du GDR UP.

Nous disposons de l'équipement suivant

Laser femtoseconde infrarouge CARBIDE 40 Watt de LIGHT CONVERSION

• longueur d'onde 1030 nm
• durée d'impulsion 250 fs
• Taux de répétition 1-1000 kHz
• énergie par impulsion: 400 microJoules (à 100 kHz)
• puissance moyenne: 40 W (entre 100 kHz et 1 MHz)

Aplificateur Parametrique Optique Orpheus-F

• longueur d'onde Signal 650-900 nm
• Longeur d'onde Idler 1200-2500 nm
• durée d'impulsion 50 fs
• Taux de répétition 300 kHz
•  Puissance moyenne 1 W à 800 nm

Géneration de 4th Harmonique

• longueur d'onde 195 nm
• durée d'impulsion 100 fs
• fréquence de répétition 30-300 kHz
• énergie par impulsion: 40 picoJoules
• puissance moyenne: 1E13 photons/seconde

La photoémission

Nous disposons d'un analyseur d'électrons hémisphérique de type PHOIBOS 150 de SPECS. Cet instrument nous permet de réaliser la photoémission résolue en angle (ou ARPES pour Angle Resolved PhotoEmission Spectroscopy) avec une haute résolution angulaire (<0.15°) et énergétique (quelque meV). Un système de lentilles électrostatiques permet de changer l’ouverture angulaire de la détection (de ±3° à ±14°) ainsi que la gamme d’énergies cinétiques observées.  Un manipulateur 5 axes (x-y-z-theta-phi) motorisé est utilisé pour orienter l'échantillon sous ultra-vide. Par ailleurs, les échantillons peuvent être refroidis jusqu'à 40 K et chauffés jusqu'à plus de 600 K.